La vigilancia dependiente automática: transmisión ( ADS-B ) es una tecnología de vigilancia en la que una aeronave determina su posición a través de la navegación por satélite u otros sensores y la transmite periódicamente, lo que permite su seguimiento. Las estaciones terrestres de control de tráfico aéreo pueden recibir la información como reemplazo del radar de vigilancia secundario , ya que no se necesita una señal de interrogación desde tierra. También puede ser recibido por otras aeronaves para proporcionar conciencia de la situación y permitir la auto-separación.. ADS – B es "automático" en el sentido de que no requiere piloto ni entrada externa. Es "dependiente" en el sentido de que depende de los datos del sistema de navegación de la aeronave. [1]
ADS – B se está incorporando en varias jurisdicciones en todo el mundo. Es un elemento del Sistema de Transporte Aéreo de Próxima Generación de los Estados Unidos (NextGen), los planes de actualización de la Autoridad de Aeropuertos de la India en línea con las Iniciativas del Plan Global de la OACI y la Actualización del Bloque del Sistema de Aviación (ASBU), y el proyecto de Investigación ATM de Cielo Único Europeo ( SESAR). [2] [3] [4] El equipo ADS-B es obligatorio para aeronaves de la categoría de reglas de vuelo por instrumentos (IFR) en el espacio aéreo australiano; Estados Unidos exige que muchas aeronaves (incluidos todos los transportistas comerciales de pasajeros y las aeronaves que vuelen en áreas que requieran un transpondedor) estén equipadas de ese modo a partir de enero de 2020; y, el equipo es obligatorio para algunas aeronaves en Europa desde 2017. [5] [6] [7] Canadá utiliza ADS-B para la vigilancia en regiones remotas no cubiertas por el radar tradicional (áreas alrededor de la Bahía de Hudson , el Mar de Labrador , Davis Estrecho , bahía de Baffin y sur de Groenlandia ) desde el 15 de enero de 2009. [8] [9] Se alienta a los operadores de aeronaves a instalar productos ADS-B que sean interoperables con las normas estadounidenses y europeas, y los controladores de tráfico aéreo canadienses pueden proporcionar mejor y más combustible Rutas de vuelo eficientes cuando se puede rastrear a los operadores a través de ADS – B. [10]
Descripción
ADS-B, que consta de dos servicios diferentes, "ADS-B Out" y "ADS-B In", podría reemplazar al radar como método de vigilancia principal para controlar aeronaves en todo el mundo. En los Estados Unidos, ADS-B es un componente integral de la estrategia del espacio aéreo nacional NextGen para actualizar y mejorar la infraestructura y las operaciones de la aviación. [11] También dentro de los Estados Unidos, el sistema ADS-B puede proporcionar información meteorológica gráfica generada por el gobierno y el tráfico sin costo a través de aplicaciones TIS-B y FIS-B . [11] ADS-B mejora la seguridad al hacer que una aeronave sea visible, en tiempo real, para el control de tráfico aéreo (ATC) y para otras aeronaves ADS-B debidamente equipadas con datos de posición y velocidad transmitidos cada segundo. Los datos ADS-B se pueden registrar y descargar para su análisis posterior al vuelo. ADS-B también proporciona la infraestructura de datos para seguimiento, planificación y despacho de vuelos económicos. [11]
Usando "ADS-B Out", cada avión transmite periódicamente información sobre sí mismo, como identificación, posición actual, altitud y velocidad, a través de un transmisor a bordo. ADS-B Out proporciona a los controladores de tráfico aéreo información de posición en tiempo real que, en la mayoría de los casos, es más precisa que la información disponible con los sistemas de radar actuales. Con información más precisa, ATC podrá posicionar y separar aeronaves con mayor precisión y sincronización. [12]
"ADS-B In" es la recepción por parte de la aeronave de datos FIS-B y TIS-B y otros datos ADS-B, como la comunicación directa desde aeronaves cercanas. [12] Los datos de transmisión de la estación terrestre generalmente solo están disponibles en presencia de un avión de transmisión ADS-B Out, lo que limita la utilidad de los dispositivos puramente ADS-B In. [13]
El sistema se basa en dos componentes de aviónica a bordo de cada aeronave: una fuente de navegación por satélite de alta integridad (es decir, GPS u otro receptor GNSS certificado ) y un enlace de datos (la unidad ADS-B). Hay varios tipos de enlaces de datos ADS-B certificados, pero los más comunes operan a 1090 MHz, esencialmente un transpondedor de Modo S modificado , oa 978 MHz. [11] A la FAA le gustaría que las aeronaves que operan exclusivamente por debajo de 18.000 pies (5.500 m) utilicen el enlace de 978 MHz, ya que esto aliviará la congestión de la frecuencia de 1090 MHz. [14] Para obtener la capacidad ADS-B Out a 1090 MHz, los usuarios-operadores pueden instalar un nuevo transpondedor o modificar un transpondedor existente si el fabricante ofrece una actualización ADS-B (además de instalar una fuente de posición GNSS certificada si no hay una ya presente ). [11]
Beneficios
ADS-B proporciona muchos beneficios tanto para los pilotos como para el control del tráfico aéreo que mejoran tanto la seguridad como la eficiencia del vuelo. [15] [16]
- Tráfico: cuando se utiliza un sistema ADS-B In , un piloto puede ver la información de tráfico sobre las aeronaves circundantes si esas aeronaves están equipadas con ADS-B out. Esta información incluye altitud, rumbo, velocidad y distancia a la aeronave. Además de recibir informes de posición de los participantes fuera de ADS-B, TIS-B [solo en EE. UU.] Puede proporcionar informes de posición en aeronaves no equipadas con ADS-B si existen equipos y radares terrestres adecuados. ADS-R retransmite informes de posición ADS-B entre las bandas de frecuencia UAT y 1090 MHz.
- Meteorología: las aeronaves equipadas con tecnología ADS-B In de transceptor de acceso universal (UAT) podrán recibir informes meteorológicos y radares meteorológicos a través del servicio de transmisión de información de vuelo (FIS-B). [Solo en EE. UU.]
- Información de vuelo: el servicio de difusión de información de vuelo (FIS-B) también transmite información de vuelo legible, como restricciones temporales de vuelo (TFR) y NOTAM, a aeronaves equipadas con UAT. [Solo en EE. UU.]
- Gastos: las estaciones terrestres ADS-B son significativamente más baratas de instalar y operar en comparación con los sistemas de radar primario y secundario utilizados por ATC para la separación y el control de aeronaves.
A diferencia de algunos servicios meteorológicos alternativos a bordo que actualmente se ofrecen comercialmente, no habrá tarifas de suscripción para utilizar los servicios ADS-B o sus diversos beneficios en los EE. UU. El propietario de la aeronave pagará el equipo y la instalación, mientras que la Administración Federal de Aviación (FAA) pagará la administración y transmisión de todos los servicios relacionados con la tecnología.
Seguridad
- Conciencia situacional
ADS-B hace que volar sea significativamente más seguro para la comunidad de la aviación al proporcionar a los pilotos una mejor conciencia de la situación . Los pilotos en una cabina equipada con ADS-B In tendrán la capacidad de ver, en su pantalla de vuelo en cabina, otro tráfico que opera en el espacio aéreo, así como acceso a información meteorológica clara y detallada. También podrán recibir actualizaciones pertinentes que van desde restricciones temporales de vuelo hasta cierres de pistas.
- Visibilidad mejorada
Incluso los aviones equipados solo con ADS-B Out se beneficiarán de la capacidad de los controladores de tráfico aéreo para monitorear su posición de manera más precisa y confiable. Al utilizar este sistema, tanto los pilotos como los controladores verán la misma imagen de radar. Otras aeronaves totalmente equipadas que utilicen el espacio aéreo a su alrededor podrán identificar más fácilmente y evitar conflictos con una aeronave equipada con ADS-B Out. Con sistemas anteriores, como el sistema de alerta de tráfico y prevención de colisiones (TCAS), las aeronaves solo podían ver otras aeronaves equipadas con la misma tecnología. Con ADS-B, la información se envía a las aeronaves mediante ADS-B In, que muestra todas las aeronaves en el área, si están equipadas con ADS-B Out. ADS-B proporciona una mejor vigilancia en áreas marginales de cobertura de radar. ADS-B no tiene las limitaciones de ubicación del radar. Su precisión es constante en todo el rango. [17] En ambas formas de ADS-B (1090ES y 978 MHz UAT), el informe de posición se actualiza una vez por segundo. El UAT de 978 MHz proporciona la información en una única transmisión de corta duración. El sistema 1090ES transmite dos tipos diferentes de informes de posición (pares / impares) aleatoriamente. Para decodificar la posición de forma inequívoca, se necesita un informe de posición de ambos tipos o una posición de referencia cercana.
ADS-B permite una seguridad mejorada al proporcionar: [18]
- Radar-como IFR separación en el espacio aéreo no radar
- Mayor cobertura de seguimiento de vuelo VFR
- Aproximación final del ATC y ocupación de la pista, lo que reduce las incursiones en la pista en tierra
- Respuesta de búsqueda y rescate más precisa [18] : aunque ADS-B puede transmitir datos de "aeronave caída", la FAA ha declarado que no hay intención de realizar ni siquiera un estudio de la eficacia de ADS-B en una situación de "aeronave caída", simplemente basado en el hecho de que el equipo ADS-B no tiene ningún requisito de ser resistente a choques, en comparación con la grabadora de "caja negra" actual . [ cita requerida ] ADS-B fue demostrado a la Patrulla Aérea Civil (CAP) en marzo de 2003 por AOPA a través de demostraciones de vuelo para una posible integración de la tecnología en las actividades de CAP. [19]
- Ayuda a los pilotos a ver y evitar otras aeronaves.
- Aproximación final de cabina y ocupación de pista
- Separación visual en condiciones VFR y MVFR
- Separación tipo VFR en todas las condiciones climáticas
- Visualización del tiempo en la cabina en tiempo real
- Visualización del espacio aéreo de la cabina en tiempo real
Eficiencia
- Impacto medioambiental reducido
La tecnología ADS-B proporciona un informe más preciso de la posición de una aeronave. [20] Esto permite a los controladores guiar a las aeronaves dentro y fuera del espacio aéreo abarrotado con estándares de separación más pequeños de lo que antes era posible hacerlo de manera segura. Esto reduce la cantidad de tiempo que las aeronaves deben pasar esperando autorizaciones, siendo vectorizadas para espaciamiento y espera. Las estimaciones muestran que esto ya está teniendo un impacto beneficioso al reducir la contaminación y el consumo de combustible. [21]
- Mejora de la capacidad de tráfico
ADS-B permite una mayor capacidad y eficiencia al admitir:
- Mejor gestión del flujo de tráfico ATC [18]
- Fusión y espaciado [18]
- Autodisparo o mantenimiento de posición [18]
- Enfoques visuales mejorados;
- Aproximaciones paralelas estrechamente espaciadas;
- Espaciado reducido en la aproximación final;
- Separaciones de aviones reducidas;
- Operaciones mejoradas en el espacio aéreo de gran altitud para la evolución gradual del concepto de " vuelo libre ";
- Operaciones en superficie en condiciones de menor visibilidad;
- Capacidad de condiciones meteorológicas visuales cercanas ( VMC ) en todo el espacio aéreo en la mayoría de las condiciones meteorológicas;
- Servicios mejorados de control del tráfico aéreo en el espacio aéreo sin radar;
- Operaciones basadas en trayectorias que proporcionan un gradiente suavemente ascendente y descendente sin necesidad de reducciones o patrones de retención. Esto producirá trayectorias óptimas con cada aeronave convirtiéndose en un nodo dentro de una red de gestión de información de todo el sistema que conecta a todas las partes equipadas en el aire y en tierra. Con todas las partes equipadas con equipamiento NextGen, los beneficios incluirán tiempos de viaje reducidos de puerta a puerta, mayor capacidad de utilización de la pista y mayor eficiencia con conservación de carbono.
- El uso de ADS-B y CDTI puede permitir un menor espaciamiento de aproximación en ciertos aeropuertos para mejorar la capacidad durante operaciones de visibilidad reducida cuando las operaciones de aproximación visual normalmente terminarían (por ejemplo, techos menores a MVA + 500). [ cita requerida ]
Otras aplicaciones
El enlace de datos ADS-B admite una serie de aplicaciones terrestres y aéreas. Cada aplicación tiene sus propios conceptos operativos, algoritmos , procedimientos, estándares y capacitación de usuarios. [ cita requerida ]
- Visualización de la información de tráfico en la cabina
Una pantalla de información de tráfico en la cabina (CDTI) es una pantalla genérica que proporciona a la tripulación de vuelo información de vigilancia sobre otras aeronaves, incluida su posición. La información de tráfico para un CDTI puede obtenerse de una o varias fuentes, incluidas ADS-B, TCAS y TIS-B. La transmisión directa aire-aire de mensajes ADS-B admite la visualización de aeronaves cercanas en un CDTI. [ cita requerida ]
Además del tráfico basado en los informes ADS-B, una función CDTI también puede mostrar las condiciones meteorológicas actuales, el terreno, la estructura del espacio aéreo, las obstrucciones, los mapas detallados del aeropuerto y otra información relevante para la fase particular del vuelo. [22]
- Evitación de colisiones aéreas
ADS-B se considera una tecnología valiosa para mejorar el funcionamiento del sistema de prevención de colisiones de a bordo (ACAS). La incorporación de ADS-B puede brindar beneficios como:
- Disminuir el número de interrogaciones activas requeridas por ACAS, aumentando así el alcance efectivo en el espacio aéreo de alta densidad. [ cita requerida ]
- Reducir la tasa de alarma innecesaria incorporando el vector de estado ADS-B, la intención de la aeronave y otra información. [ cita requerida ]
- Uso de la pantalla ACAS como CDTI, proporcionando una identificación positiva del tráfico. [ cita requerida ]
- Extender la prevención de colisiones por debajo de los 1,000 pies sobre el nivel del suelo y detectar incursiones en la pista. [ cita requerida ]
Eventualmente, la función ACAS puede proporcionarse basándose únicamente en ADS-B, sin requerir interrogaciones activas de otros transpondedores de aeronaves. [22]
Otras aplicaciones que pueden beneficiarse de ADS-B incluyen:
- Automatización y operación del control de iluminación
- Necesidades operativas de vehículos terrestres y aeronaves de rescate y vehículos contra incendios del aeropuerto
- Mediciones de rendimiento de mantenimiento de altura de altitud
- Control de operaciones de aviación general [22]
- Manejo de conflictos
- Monitoreo de conformidad ATS
- Detección de aeronaves donde se pueden usar receptores personales para producir una imagen de radar virtual
- Varios sitios web utilizan redes distribuidas de fuentes colectivas de receptores ADS-B para rastrear el tráfico aéreo.
Riesgo de seguridad
No se mostrarán las aeronaves con solo transpondedor o sin capacidad de transpondedor. Los pilotos que se vuelven complacientes o confiados en este sistema son, por lo tanto, un problema de seguridad, no solo para ellos mismos, sino también para otras aeronaves de solo transpondedor y aeronaves de planeador sin transpondedor.
Un investigador de seguridad afirmó en 2012 que ADS-B no tiene defensa contra la interferencia a través de mensajes ADS-B falsificados porque no estaban encriptados ni autenticados . [23] La FAA respondió a esta crítica diciendo que estaban al tanto de los problemas y riesgos, pero no pudieron revelar cómo se mitigan, ya que eso está clasificado. Una posible mitigación es la multilateración para verificar que la posición reclamada esté cerca de la posición desde la que se transmitió el mensaje. Aquí se compara la sincronización de los mensajes recibidos para establecer distancias desde la antena al avión. [24]
La falta de autenticación dentro del estándar hace que sea obligatorio validar cualquier dato recibido mediante el uso del radar primario. Debido a que el contenido de los mensajes ADS-B no está encriptado , cualquiera puede leerlo. [25]
Teoría de operación
El sistema ADS-B tiene tres componentes principales: 1) infraestructura terrestre, 2) componente aerotransportado y 3) procedimientos operativos. [26]
- Un subsistema de transmisión que incluye funciones de generación y transmisión de mensajes en la fuente; por ejemplo, aviones. [ cita requerida ]
- El protocolo de transporte; por ejemplo, VHF ( modo VDL 2 o 4), 1090ES o 978 MHz UAT. [ cita requerida ]
- Un subsistema de recepción que incluye la recepción de mensajes y funciones de ensamblaje de informes en el destino de recepción; por ejemplo, otra aeronave, vehículo o sistema terrestre. [ cita requerida ]
La fuente del vector de estado y otra información transmitida, así como las aplicaciones de usuario, no se consideran parte del sistema ADS-B. [22]
Capa fisica
Se utilizan dos soluciones de enlace como capa física para retransmitir informes de posición ADS-B: transceptor de acceso universal, [27] y señales espontáneas extendidas de 1090 MHz . [28] [29]
Transceptor de acceso universal (UAT)
Un transceptor de acceso universal es un enlace de datos destinado a servir a la mayoría de la comunidad de la aviación general . El enlace de datos está aprobado en la "regla final" de la Administración Federal de Aviación para su uso en todo el espacio aéreo excepto en la clase A (por encima de 18,000 pies MSL ). El UAT está destinado a admitir no solo ADS-B, sino también al servicio de información de vuelo: difusión (FIS-B), servicio de información sobre el tráfico, difusión (TIS-B) y, si se requiere en el futuro, capacidades suplementarias de determinación de distancia y posicionamiento. [30] Debido al conjunto de normas requeridas para esta regla, se considera la aplicación más eficaz para los usuarios de la aviación general. UAT permitirá que las aeronaves equipadas con capacidades de transmisión "externas" sean vistas por cualquier otra aeronave que utilice tecnología ADS-B In, así como por las estaciones terrestres de la FAA. Las aeronaves equipadas con tecnología ADS-B In podrán ver información detallada de altitud y vector de otras aeronaves equipadas con ADS-B Out, así como transmisiones FIS-B y TIS-B. La transmisión FIS-B permitirá a las aeronaves receptoras ver información meteorológica y del servicio de vuelo, incluidos AIRMET , SIGMET , METAR , SPECI, NEXRAD nacional , NEXRAD regional, D-NOTAM, FDC-NOTAM, PIREP , estado del espacio aéreo de uso especial, pronósticos de área terminal, pronósticos de aeródromo terminal (TAF) modificados y pronósticos de vientos y temperaturas en altura . [31] Estas transmisiones sirven para proporcionar a los primeros usuarios de la tecnología beneficios como incentivo para que más pilotos utilicen la tecnología antes de 2020. Las aeronaves que reciben información de tráfico a través del servicio TIS-B verán a otras aeronaves de una manera similar a como todas las aeronaves se verán después de que se hayan equipado para 2020. La disponibilidad de un servicio de información meteorológica sin suscripción, FIS-B, ofrece a los usuarios de la aviación general una alternativa útil a otros servicios de pago mensuales o anuales.
El sistema UAT está diseñado específicamente para la operación ADS-B. UAT es también el primer enlace en ser certificado para servicios ATC "similares a radar" en los Estados Unidos. Desde 2001, ha proporcionado una separación en ruta de 5 nmi (9,3 km; 5,8 mi) (lo mismo que el radar de mosaico, pero no 3 nmi (5,6 km; 3,5 mi) de sensores de un solo sitio) en Alaska. UAT es el único estándar de enlace ADS-B que es verdaderamente bidireccional: los usuarios de UAT tienen acceso a datos aeronáuticos terrestres (FIS-B) y pueden recibir informes de tráfico próximo (TIS-B) a través de un servicio de puerta de enlace multienlace que proporciona ADS- B informes para el tráfico de aviones equipados con 1090ES y no equipados con ADS-B. Los aviones equipados con UAT también pueden observarse entre sí directamente con alta precisión y latencia mínima. Se están instalando redes ADS-B UAT viables como parte del sistema de tráfico aéreo NextGen de los Estados Unidos.
Señales espontáneas extendidas de 1090 MHz
En 2002, la Administración Federal de Aviación (FAA) anunció una decisión de doble enlace utilizando el enlace de señales espontáneas extendidas de 1090 MHz (1090 ES) para transportistas aéreos y operadores privados o comerciales de aeronaves de alto rendimiento, y un enlace de transceptor de acceso universal para el usuario típico de la aviación general. . [32] En noviembre de 2012, la Agencia Europea de Seguridad Aérea confirmó que la Unión Europea también utilizaría 1090 ES para la interoperabilidad. [33] La OACI ha codificado el formato de los mensajes de señales espontáneas ampliadas . [29]
Con 1090 ES, el transpondedor de Modo S existente ( TSO C-112 o un transmisor independiente de 1090 MHz ) admite un tipo de mensaje conocido como mensaje de señales espontáneas extendidas. Es un mensaje periódico que proporciona posición, velocidad, tiempo y, en el futuro, intención. El ES básico no ofrece intención ya que los sistemas de gestión de vuelo actuales no proporcionan tales datos (llamados puntos de cambio de trayectoria). Para permitir que una aeronave envíe un mensaje de señales espontáneas extendidas, el transpondedor se modifica (TSO C-166A [34] ) y la posición de la aeronave y otra información de estado se enruta al transpondedor. Las estaciones terrestres ATC y las aeronaves equipadas con el sistema de prevención de colisiones de tráfico (TCAS) ya tienen los receptores de 1090 MHz (Modo S) necesarios para recibir estas señales, y solo requerirían mejoras para aceptar y procesar la información adicional de señales espontáneas ampliadas. Según la decisión de enlace ADS-B de la FAA y los estándares de enlace técnico, 1090 ES no admite el servicio FIS-B. [32]
Relación con el radar de vigilancia
El radar mide directamente el alcance y el rumbo de una aeronave desde una antena terrestre . El radar de vigilancia principal suele ser un radar de impulsos. Transmite continuamente pulsos de radiofrecuencia (RF) de alta potencia. El rumbo se mide por la posición de la antena de radar giratoria cuando recibe los pulsos de RF que se reflejan en el revestimiento de la aeronave. El alcance se mide midiendo el tiempo que tarda la energía de RF en viajar hacia y desde la aeronave.
El radar de vigilancia primario no requiere ninguna cooperación de la aeronave. Es robusto en el sentido de que los modos de falla de interrupción de la vigilancia se limitan a los asociados con el sistema de radar terrestre. El radar de vigilancia secundario depende de las respuestas activas de la aeronave. Sus modos de falla incluyen el transpondedor a bordo del avión. Las instalaciones típicas de aeronaves ADS-B utilizan la salida de la unidad de navegación para la navegación y para la vigilancia cooperativa, introduciendo un modo de falla común que debe acomodarse en los sistemas de vigilancia del tráfico aéreo. [22]
Tipo | ¿Independiente? | ¿Cooperativa? |
---|---|---|
Radar de vigilancia primario (PSR) | Sí: datos de vigilancia derivados por radar | No: no depende del equipamiento de la aeronave |
Radar de vigilancia secundario (SSR) | No: datos de vigilancia proporcionados por el transpondedor de la aeronave | Sí: requiere que la aeronave tenga un transpondedor ATCRBS que funcione |
Vigilancia dependiente automática (ADS-B) | No: datos de vigilancia proporcionados por aeronave | Sí: requiere que la aeronave tenga una función ADS-B operativa |
Fuente: DO-242A [22] |
El haz irradiado se ensancha a medida que aumenta la distancia entre la antena y el avión, lo que hace que la información de posición sea menos precisa. Además, la detección de cambios en la velocidad de la aeronave requiere varios barridos de radar separados por varios segundos. Por el contrario, un sistema que utiliza ADS-B crea y escucha informes periódicos de posición e intención de la aeronave. Estos informes se generan en función del sistema de navegación de la aeronave y se distribuyen a través de uno o más de los enlaces de datos ADS-B. La precisión de los datos ya no depende de la posición de la aeronave o del tiempo entre barridos de radar. [32] (Sin embargo, la intensidad de la señal recibida de la aeronave en la estación terrestre aún depende del alcance de la aeronave al receptor, y la interferencia, los obstáculos o el clima podrían degradar la integridad de la señal recibida lo suficiente como para evitar que los datos digitales se decodifiquen sin errores. Cuando la aeronave está más lejos, la señal recibida más débil tenderá a verse más afectada por los factores adversos antes mencionados y es menos probable que se reciba sin errores. La detección de errores permitirá reconocer los errores , por lo que el sistema mantiene una precisión total independientemente de la posición de la aeronave cuando la señal se puede recibir y decodificar correctamente. Esta ventaja no equivale a una indiferencia total hacia el alcance de una aeronave desde la estación terrestre).
Los sistemas de control de tráfico aéreo (ATC) actuales no dependen de la cobertura de un solo radar. En su lugar, se presenta al controlador una imagen multirradar a través de la pantalla del sistema ATC . Esto mejora la calidad de la posición informada de la aeronave, proporciona una medida de redundancia y permite verificar la salida de los diferentes radares frente a otros. Esta verificación también puede utilizar datos de sensores de otras tecnologías, como ADS-B y multilateración . [ cita requerida ]
Relación con ADS-A / ADS-C
Hay dos tipos de ADS comúnmente reconocidos para aplicaciones aeronáuticas:
- Direccionado por ADS (ADS-A), también conocido como ADS-Contract (ADS-C)
- Difusión ADS (ADS-B)
ADS-A se basa en una relación de pares negociada uno a uno entre una aeronave que proporciona información ADS y una instalación terrestre que requiere la recepción de mensajes ADS. Por ejemplo, los informes ADS-A se emplean en el Sistema de navegación aérea del futuro (FANS) utilizando el Sistema de notificación y direccionamiento de comunicaciones de aeronaves (ACARS) como protocolo de comunicación. Durante el vuelo sobre áreas sin cobertura de radar, por ejemplo , oceánicas y polares, una aeronave envía informes periódicamente a la región de control del tráfico aéreo. [22]
El retraso de transmisión causado por el protocolo o los satélites es lo suficientemente significativo como para que se requieran separaciones importantes de aeronaves. El costo de usar el canal de satélite conduce a actualizaciones menos frecuentes. Otro inconveniente es que ninguna otra aeronave puede beneficiarse de la información transmitida, ya que la información ACARS no se retransmite desde las instalaciones terrestres a otras aeronaves. [ cita requerida ]
Servicio de información sobre el tráfico - difusión (TIS – B)
El servicio de información de tráfico - difusión (TIS-B) complementa los servicios aire-aire de ADS-B para proporcionar un conocimiento de la situación completo en la cabina de pilotaje de todo el tráfico conocido por el sistema ATC. TIS-B es un servicio importante para un enlace ADS-B en el espacio aéreo donde no todas las aeronaves transmiten información ADS-B. La estación terrestre TIS-B transmite información de objetivos de vigilancia en el enlace de datos ADS-B para los objetivos no equipados o los objetivos que transmiten solo en otro enlace ADS-B. [ cita requerida ]
Los enlaces ascendentes TIS – B se derivan de las mejores fuentes de vigilancia terrestre disponibles:
- radares terrestres para objetivos primarios y secundarios [ cita requerida ]
- sistemas de multilateración para blancos en la superficie del aeropuerto [35]
- Sistemas ADS-B para objetivos equipados con un enlace ADS-B diferente [16]
Servicio de puerta de enlace multienlace
El servicio de puerta de enlace multienlace es un complemento de TIS-B para lograr la interoperabilidad entre diferentes aeronaves equipadas con 1090ES o UAT mediante el uso de estaciones de retransmisión en tierra. Estos aviones no pueden compartir directamente datos ADS-B aire-aire debido a las diferentes frecuencias de comunicación. En áreas terminales, donde se utilizan ambos tipos de enlace ADS-B, las estaciones terrestres ADS-B / TIS-B utilizan transmisiones tierra-aire para retransmitir informes ADS-B recibidos en un enlace a aeronaves que utilizan el otro enlace. [dieciséis]
Aunque el multienlace "resuelve" el problema de los aviones pesados que trabajan en una frecuencia frente a los aviones ligeros, la naturaleza de doble frecuencia del sistema tiene varios problemas potenciales:
- Dado que dos aeronaves en dos frecuencias ADS-B diferentes deben usar una estación terrestre para comunicarse entre sí, esto presenta la estación terrestre como un punto de falla, aunque para ser justos, la señal 1090 depende de escaneos de radar secundario en cualquier caso (y por lo tanto, no puede funcionar sin una estación terrestre).
- El tiempo que se tarda en recorrer la ruta completa desde una aeronave hasta la estación terrestre y luego hasta la segunda aeronave agrega retardo a la señal. Esto contrasta con dos transceptores ADS-B autónomos en UAT, que tienen un retraso cada vez más corto a medida que convergen.
- Las aeronaves suelen estar fuera del alcance de los radares terrestres debido a la altitud. Las montañas pueden bloquear el radar y, por lo general, no es útil para la cobertura cerca de un aeropuerto, a menos que ese aeropuerto tenga radar. Por lo tanto, las operaciones de aproximación, salida y, especialmente, taxi / tierra se ven comprometidas (uno de los principales puntos de venta del sistema).
Debido a los problemas con el multienlace, muchos fabricantes de ADS-B están diseñando sistemas ADS-B con capacidad de doble frecuencia.
Difusión de servicios de información de vuelo (FIS-B)
FIS-B proporciona texto meteorológico, gráficos meteorológicos, NOTAM, ATIS e información similar. FIS-B es inherentemente diferente de ADS-B en que requiere fuentes de datos externas a la aeronave o unidad de transmisión, y tiene diferentes requisitos de desempeño, como la periodicidad de la transmisión. [22]
En los Estados Unidos, los servicios FIS-B se proporcionarán a través del enlace UAT en áreas que tienen una infraestructura de vigilancia terrestre. [dieciséis]
Otra capacidad potencial de transmisión desde aeronaves es la de transmitir mediciones de aeronaves de datos meteorológicos. [ cita requerida ]
En los Estados Unidos
Aunque la industria de la aviación está sujeta a variaciones en la demanda a medida que fluctúan las condiciones económicas, la tendencia a largo plazo es un aumento constante del tráfico y, como resultado, el retraso y la congestión continúan aumentando en los aeropuertos más concurridos de los Estados Unidos y el espacio aéreo circundante . La Administración Federal de Aviación no solo debe abordar la congestión actual, sino también estar preparada para manejar la demanda futura que seguramente regresará a medida que mejore la economía de la nación. La FAA ha estado desarrollando el Sistema de Transporte Aéreo de Próxima Generación (NextGen) con el propósito de cambiar la forma en que opera el Sistema Nacional de Espacio Aéreo (NAS). NextGen permitirá que el NAS se expanda para satisfacer la demanda futura y respaldar la viabilidad económica del sistema. Además, NextGen mejorará la seguridad y apoyará iniciativas medioambientales como la reducción de la congestión, el ruido, las emisiones y el consumo de combustible mediante una mayor eficiencia energética. [12]
ADS-B es una parte esencial de la actualización planificada del espacio aéreo NextGen y creará una mejor visibilidad de la aeronave a un costo general más bajo que antes. El equipo ADS-B está construido para cumplir con uno de los dos conjuntos de estándares del gobierno de EE. UU., DO-260B y DO-282B.
Las aeronaves que operan en los Estados Unidos en las clases de espacio aéreo que se enumeran a continuación deben llevar equipo que produzca una transmisión ADS-B Out.
No existe tal mandato para ADS-B In, que recibe datos y los proporciona a las pantallas de la cabina. [36] Los requisitos de espacio aéreo de la FAA excluyen intencionalmente algunos espacios aéreos que la aviación general utiliza con frecuencia.
Clase de espacio aéreo | Altitud |
---|---|
A | Todos los aviones equipados |
B | Todos los aviones equipados |
C | Todos los aviones equipados |
mi | Por encima de 10,000 pies MSL pero no por debajo de 2500 pies AGL |
ADS-B ofrecerá mayor seguridad, eficiencia y conciencia ambiental para los pilotos y controladores de tráfico aéreo a un costo general menor que el sistema de radar actual. Las empresas ya han comenzado a vender y desarrollar sistemas de hardware de aeronaves para permitir a los propietarios de aeronaves de aviación general equiparse a un costo asequible.
Desde que la FAA aprobó su fallo final sobre ADS-B, se eliminó la incertidumbre que impedía a las empresas producir hardware. La industria está viendo el desarrollo de productos para todos los puntos de precio, de menor a mayor, y los equipos a precios competitivos están a punto de ser aprobados. A medida que la tecnología madura, también están disponibles más funciones, lo que genera beneficios aún mayores para los usuarios de la aviación general.
Resumen de la regla final
Esta regla final agregará requisitos de equipamiento y estándares de desempeño para aviónica ADS-B Out. ADS-B Out transmite información sobre una aeronave a través de un transmisor a bordo a un receptor terrestre. El uso de ADS-B Out moverá el control del tráfico aéreo de un sistema basado en radar a un sistema de localización de aeronaves derivado de satélites. Los operadores tendrán dos opciones de equipamiento según esta regla: el enlace de transmisión de señales espontáneas extendidas de 1090 megahercios o el enlace de transmisión de transceptor de acceso universal. Generalmente, este equipo será necesario para las aeronaves que operan en el espacio aéreo de Clases A, B y C, cierto espacio aéreo de Clase E y otro espacio aéreo especificado.
La FAA ha concluido que esta regla requerirá solo los requisitos de desempeño necesarios para ADS-B Out. Si bien ciertos requisitos adoptados en esta regla admitirán algunas aplicaciones ADS-B In, la FAA no está adoptando los estándares de rendimiento más altos que permitirían todas las aplicaciones ADS-B In iniciales. Los pilotos deben ser conscientes de que al aceptar las posiciones de la FAA con respecto a la diversidad de antenas y la precisión de la fuente de posición, el cumplimiento de esta regla por sí solo puede no permitir a los operadores aprovechar al máximo ciertas aplicaciones ADS-B In. Los operadores pueden elegir voluntariamente equipos que cumplan con los estándares de rendimiento más altos para permitir el uso de estas aplicaciones. [12]
Se afirma que este sistema hará que el ATC basado en radar sea obsoleto, trasladando a la nación a un sistema de localización de aeronaves derivado de satélites . [12]
Equipamiento de aviones
Flota: 250,000 aviones GA que necesitarán ADS-B para 2020, de los cuales 165,000 están sujetos a ADS-B Out (aviones de Clase I y Clase II que generalmente vuelan por debajo de los 18 000 pies). [37] La FAA pronostica un aumento en la flota de GA de 224,172 aviones en 2010 a 270,920 aviones en 2031, con un crecimiento promedio del 0,9% anual. [38]
- Recursos de financiación
La legislación federal estadounidense reciente (abril de 2011) a través del proyecto de ley de la Cámara para la reautorización de la FAA permite [39] un "fondo de equipamiento" que incluye una parte para algunos aviones de aviación general. El fondo proporcionaría financiamiento a tasas competitivas respaldadas por garantías de préstamos . [40] Se ha formado una asociación público-privada como NextGen Equipage Fund, LLC, que es administrada por NEXA Capital Partners, LLC. [41]
Calendario de implementación en EE. UU.
La implementación de ADS-B de la Administración Federal de Aviación se divide en tres segmentos, cada uno con su correspondiente línea de tiempo. Se espera que la implementación y despliegue del segmento terrestre comience en 2009 y se complete en 2013 en todo el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS). El equipo aerotransportado es impulsado por el usuario y se espera que se complete de manera voluntaria en función de los beneficios percibidos y a través de acciones regulatorias (reglamentación) por parte de la FAA. El costo de equipar con la capacidad ADS-B Out es relativamente pequeño y beneficiaría al espacio aéreo con vigilancia en áreas que actualmente no cuentan con el servicio de radar. La FAA tiene la intención de proporcionar un servicio similar dentro del NAS al que está proporcionando actualmente el radar (5 nmi en ruta y estándares de radar de terminal de 3 nmi) como un primer paso para la implementación. Sin embargo, la capacidad ADS-B In se considera la forma más probable de mejorar el rendimiento del NAS y mejorar la capacidad. [ cita requerida ]
En diciembre de 2008, el administrador interino de la FAA, Robert A. Sturgell, dio luz verde para que ADS-B se instalara en el sur de Florida. La instalación del sur de Florida, que consta de 11 estaciones terrestres y equipos de apoyo, es la primera que se encarga en los Estados Unidos, aunque los sistemas de desarrollo han estado en línea en Alaska, Arizona y a lo largo de la costa este desde 2004. El sistema completo constará de 794 transceptores de estación terrestre. La acción de diciembre de 2008 está en conformidad con una orden ejecutiva tardía de George W. Bush que ordenó la aprobación acelerada de NextGen. [42]
- Segmento 1 de la FAA (2006-2009)
Despliegue de ADS-B y equipo voluntario, junto con actividades de elaboración de reglas. Los grupos de desarrollo aprovecharán la implementación de equipos en las áreas que proporcionarán una prueba de concepto para la integración a los sistemas de automatización ATC implementados en el NAS. [43] Se está desarrollando en el Centro Técnico William J. Hughes de la FAA cerca de Egg Harbor City, Nueva Jersey . [3]
- Segmento 2 de la FAA (2010-2014)
Las estaciones terrestres ADS-B se instalarán en todo el NAS, y se tomará una decisión en servicio en el período 2012-2013. La implementación completa ocurrirá en 2013-14. Se han finalizado las reglas del equipo y los estándares actuales son DO-282B para UAT y DO-260B para 1090ES: [43]
- Conocimiento de la situación del aeropuerto: una combinación de mapas detallados del aeropuerto, sistemas de multilateración del aeropuerto, sistemas ADS-B y pantallas mejoradas de la aeronave tienen el potencial de mejorar significativamente el conocimiento de la situación en la superficie del aeropuerto (ASSA) y el enfoque final y la conciencia de ocupación de la pista (FAROA). [44]
- Oceanic In-trail: ADS-B puede proporcionar una mayor conciencia de la situación y seguridad para las maniobras Oceanic In-trail a medida que se equipan aeronaves adicionales. [ cita requerida ]
- Golfo de México: en el Golfo de México, donde la cobertura del radar ATC es incompleta, la FAA está ubicando receptores ADS-B (1090 MHz) en plataformas petrolíferas para transmitir la información recibida de aeronaves equipadas con señales espontáneas extendidas ADS-B de regreso al Centro de Houston. ampliar y mejorar la cobertura de la vigilancia. [3]
- Espacio aéreo terminal - ADS-B está actualmente en servicio para dos áreas de espacio aéreo terminal, Louisville, Kentucky y Filadelfia , Pensilvania.
- Segmento 3 de la FAA (2015-20)
El equipo ADS-B In se basará en el beneficio percibido por el usuario, pero se espera que proporcione una mayor conciencia de la situación y beneficios de eficiencia dentro de este segmento. Aquellos aviones que elijan equiparse antes de cualquier mandato verán los beneficios asociados con rutas preferenciales y aplicaciones específicas. El desmantelamiento limitado del radar comenzará en el marco de tiempo con el objetivo final de una reducción del 50% en la infraestructura de radar de vigilancia secundaria. [ cita requerida ]
El 27 de mayo de 2010, la FAA publicó su regla final ordenando que para 2020 todos los propietarios de aeronaves deberán tener capacidades ADS-B Out cuando operen en cualquier espacio aéreo que actualmente requiera un transpondedor ( espacio aéreo clases A, B y C, y espacio aéreo clase E a determinadas altitudes). [45]
El 14 de junio de 2012, FreeFlight Systems y Chevron recibieron STC por la primera instalación ADS-B que cumple con las reglas en helicópteros GOMEX que fue otorgada por la FAA.
Implementaciones por país
Australia
Australia tiene cobertura continental completa ADS-B por encima de FL300 (30.000 pies). [46] El equipo ADS-B es obligatorio para todas las aeronaves que vuelen a esta altitud. Para lograr este nivel de cobertura, Airservices Australia opera más de 70 sitios ADSB. En Australia, el regulador de aviación, la Autoridad de Seguridad de la Aviación Civil, ordenó un requisito escalonado para que todas las aeronaves de Reglas de Vuelo por Instrumentos (IFR) estén equipadas con ADS-B antes del 2 de febrero de 2017. Esto se aplica a todas las aeronaves australianas.
Canadá
Nav Canada encargó el uso operativo de ADS-B en 2009 y ahora lo está utilizando para proporcionar cobertura de su espacio aéreo norte alrededor de la Bahía de Hudson , la mayor parte del cual actualmente no tiene cobertura de radar. Luego, el servicio se extendió para cubrir algunas áreas oceánicas frente a la costa este de Canadá, incluido el Mar de Labrador , el Estrecho de Davis , la Bahía de Baffin y parte de las Rutas del Atlántico Norte alrededor del sur de Groenlandia . Se espera que el servicio se amplíe posteriormente para cubrir el resto del Ártico canadiense y al resto de Canadá. [47] [48] [8] [9]
En 2018, Nav Canada emitió un estudio aeronáutico [49] proponiendo un mandato para ADS-B Out compatible con Aireon para todas las aeronaves en el espacio aéreo de clase A para 2021 y el espacio aéreo de clase B para 2022, lo que requiere un transpondedor capaz de ofrecer un rendimiento de diversidad de antena. En respuesta a los comentarios de las partes interesadas, Nav Canada anunció posteriormente [50] que dicho equipo no será obligatorio de acuerdo con ese cronograma, sino que las aeronaves debidamente equipadas se manejarán de manera prioritaria. Las fechas futuras en las que se requerirá equipo para operar en el espacio aéreo canadiense aún no se han anunciado.
En mayo de 2021, la Asociación Canadiense de Radiodifusión de Información en Vuelo, una organización sin fines de lucro, anunció su intención de construir y operar una red que transmita información FIS-B (clima) y TIS-B (tráfico) en 978 MHz. La red canadiense será totalmente compatible con la red de Estados Unidos. Las aeronaves pueden utilizar los mismos receptores ADS-B In en ambos países y los servicios prestados funcionarán sin problemas al cruzar la frontera. La primera estación terrestre está programada para estar en línea en junio de 2021, y se espera que unas 100 estaciones estén en línea en unos pocos años.
porcelana
Una empresa estadounidense ADS-B Technologies creó uno de los sistemas ADS-B más grandes y exitosos del mundo (una red de ocho estaciones y más de 350 aviones que abarca más de 1.200 millas náuticas por todo el centro de China). Esta fue también la primera instalación de UAT fuera de los Estados Unidos. A marzo de 2009, se han realizado más de 1,2 millones de horas de vuelo sin incidentes / fallas con estos sistemas ADS-B. [ cita requerida ]
Islandia
A partir de 2010, Isavia está en proceso de instalar ADS-B a través del Océano Atlántico Norte. [51] El sistema está compuesto por 18 estaciones receptoras ADS-B en Islandia , Islas Feroe y Groenlandia . [52] [53]
India
La Autoridad de Aeropuertos de la India (AAI), que administra el espacio aéreo del país, encargó por primera vez a la empresa alemana Comsoft que instalara estaciones terrestres ADS-B en 14 aeropuertos de todo el país en 2012. Comsoft terminó de instalar siete nuevas estaciones terrestres ADS-B en una segunda fase de despliegue que, posteriormente, la India integró en su sistema ATC en 2014, completando así su red terrestre para el seguimiento automático de vigilancia-difusión dependiente (ADS-B) de aeronaves.
De acuerdo con el plan de actualización de bloques del sistema de aviación de la Organización de Aviación Civil Internacional, AAI ha dicho que su red ADS-B proporcionará vigilancia redundante basada en satélites donde exista cobertura de radar, llenará los vacíos en la vigilancia donde la cobertura de radar no es posible debido a terrenos elevados. o espacio aéreo remoto y permitirle compartir datos ADS-B con países vecinos. La red cubre el subcontinente indio, además de partes de la Bahía de Bengala y el Mar Arábigo. [54] [55]
Suecia
LFV Group en Suecia ha implementado una red ADS-B a nivel nacional con 12 estaciones terrestres. La instalación comenzó durante la primavera de 2006, y la red estuvo completamente (técnicamente) operativa en 2007. Está previsto un sistema compatible con ADS-B para uso operativo en Kiruna , Suecia, durante la primavera de 2009. [ necesita actualización ] Basado en los estándares VDL Modo 4 , la red de estaciones terrestres puede admitir servicios para ADS-B, TIS-B, FIS-B, GNS-B (aumento de DGNSS) y comunicación punto a punto, lo que permite que las aeronaves equipadas con transceptores compatibles con VDL 4 reduzcan el consumo de combustible y reducir los tiempos de vuelo. [ cita requerida ]
Emiratos Árabes Unidos
Los Emiratos Árabes Unidos encargaron tres estaciones terrestres ADS-B redundantes operativas a principios de 2009 y ahora están utilizando ADS-B para proporcionar una cobertura mejorada de su espacio aéreo superior en combinación e integrada con radares de vigilancia convencionales. [56] [57]
Estados Unidos
- Cargo Airline Association : transportistas de carga, en particular UPS . [3] Operan en sus aeropuertos centrales principalmente por la noche. Gran parte del beneficio para estos operadores se prevé a través de la fusión y el espaciamiento del tráfico de llegada y salida para un flujo más manejable. Los perfiles de descenso de navegación de área (RNAV) más ecológicos y eficientes , combinados con CDTI, pueden permitir que las tripulaciones eventualmente ayuden a los controladores con la adquisición visual asistida del tráfico y la separación limitada de las aeronaves basada en la cabina. Los beneficios para el transportista son las eficiencias de combustible y tiempo asociadas con el descenso en vacío y patrones de tráfico más cortos de lo que permite la vectorización de radar típica. [ cita requerida ]
- Universidad Aeronáutica Embry-Riddle : ERAU ha equipado sus aviones de entrenamiento en sus dos campus principales en Florida y Arizona con la capacidad UAT ADS-B como una mejora de la seguridad situacional. La Universidad ha estado haciendo esto desde mayo de 2003, por lo que es el primer uso en la aviación general. [58] Con la incorporación delsistema de instrumentos de vuelo Garmin G1000 a su flota en 2006, ERAU se convirtió en la primera flota en combinar una cabina de vidrio con ADS-B. [59]
- Universidad de Dakota del Norte - UND ha recibido una subvención de la FAA para probar ADS-B y ha comenzado a equipar su flota Piper Warrior con un paquete ADS-B. [60]
Consideraciones de diseño del sistema
Una preocupación para cualquier protocolo ADS-B es la capacidad de transportar mensajes ADS-B desde aviones, así como permitir que el canal de radio continúe admitiendo cualquier servicio heredado. Para 1090 ES, cada mensaje ADS-B se compone de un par de paquetes de datos . Cuanto mayor sea el número de paquetes transmitidos desde una aeronave, menos aeronaves pueden participar en el sistema, debido al ancho de banda de datos del canal fijo y limitado .
La capacidad del sistema se define estableciendo un criterio sobre cuál es el peor entorno probable, y luego convirtiéndolo en un requisito mínimo para la capacidad del sistema. Para 1090 ES, tanto TCAS como ATCRBS / MSSR son usuarios existentes del canal. 1090 ES ADS-B no debe reducir la capacidad de estos sistemas existentes. [ cita requerida ]
La oficina del programa nacional de la FAA y otros reguladores de la aviación internacional están abordando las preocupaciones sobre la naturaleza no segura ADS-B [61] de las transmisiones ADS-B. Los mensajes ADS-B se pueden utilizar para conocer la ubicación de una aeronave y no hay forma de garantizar que esta información no se utilice de forma inapropiada. Además, existen algunas preocupaciones sobre la integridad de las transmisiones ADS-B. Los mensajes ADS-B se pueden producir, con medidas simples y de bajo costo, que falsifican la ubicación de múltiples aviones fantasmas para interrumpir los viajes aéreos seguros. No existen medios infalibles para garantizar la integridad, pero existen medios para monitorear este tipo de actividad. Sin embargo, este problema es similar al uso de ATCRBS / MSSR donde las señales falsas también son potencialmente peligrosas (pistas secundarias no correlacionadas). [ cita requerida ]
Existen algunas preocupaciones sobre la dependencia de ADS-B de los sistemas de navegación por satélite para generar información de vectores de estado, [62] aunque los riesgos pueden mitigarse utilizando fuentes redundantes de información de vectores de estado; por ejemplo, GPS , GLONASS , Galileo o multilateración . [ cita requerida ]
Existen algunas preocupaciones de la aviación general de que ADS-B elimine el anonimato de las operaciones de las aeronaves VFR. [61] El código de transpondedor de 24 bits de la OACI asignado específicamente a cada aeronave permitirá la supervisión de esa aeronave cuando se encuentre dentro de los volúmenes de servicio del sistema Modo-S / ADS-B. A diferencia de los transpondedores de Modo A / C, no existe el código "1200" / "7000", que ofrece un anonimato casual. Mode-S / ADS-B identifica la aeronave de forma única entre todos en el mundo, de manera similar a un número MAC para una tarjeta Ethernet o la Identidad Internacional de Equipo Móvil (IMEI) de un teléfono GSM. [ cita requerida ] Sin embargo, la FAA permite que las aeronaves equipadas con UAT utilicen una dirección OACI temporal autoasignada al azar junto con el uso del código de baliza 1200. Las aeronaves equipadas con 1090 ES que utilicen ADS-B no tendrán esta opción. [63]
Para que el sistema ADS-B funcione al máximo, se requiere equipamiento en todas las aeronaves en el espacio aéreo. Esto exige que la tecnología del transpondedor sea escalable desde la aeronave más pequeña hasta la aeronave más grande para permitir el 100% de equipamiento para cualquier espacio aéreo dado. La tecnología actual de transpondedores es capaz de equipar aviones tradicionales más grandes, pero se requiere un nuevo tipo de transpondedor para equipar aviones más pequeños y livianos o que no tienen sistemas eléctricos como los grandes aviones equipados con transpondedores tradicionales. Los requisitos para estas aeronaves más pequeñas y ligeras son principalmente de tamaño, peso y potencia (SWAP) y la tecnología de transpondedor debe permitir el equipamiento de estos tipos de aeronaves para permitir la saturación de ADS-B para una visibilidad total en cualquier espacio aéreo dado. [ cita requerida ]
Una descripción histórica de la decisión de la FAA sobre la arquitectura de enlace ADS-B para su uso en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS). [64]
Documentos técnicos y normativos
- Estándares mínimos de rendimiento del sistema de aviación (MASPS)
- Estándares mínimos de desempeño operativo (MOPS)
- DO-242A - MASCARILLAS ADS-B. Describe el uso operativo de ADS-B en todo el sistema.
Colección ADS-B por satélite (basado en el espacio)
Un avance significativo para ADS-B es la recepción por satélites artificiales de la señal ADS-B. Fue probado por primera vez en 2013 en el PROBA-V de la ESA [65] y está siendo implementado por empresas como Spire Global utilizando nanosatélites de bajo costo. Aireon también está trabajando en ADS-B con base en el espacio con la red de satélites Iridium , una red de satélites LEO (Low Earth Orbit) que se creó originalmente para brindar servicios de telefonía y datos en cualquier parte del planeta. Al capturar datos de posición ADS-B de aeronaves que vuelan por debajo del satélite, la red brindará las siguientes capacidades:
- El control del tráfico aéreo utilizando estándares de separación basados en vigilancia será posible sobre el agua, en áreas que el radar no cubre actualmente. Actualmente, el control del tráfico aéreo utiliza el estándar de separación de procedimientos más grande en áreas oceánicas y remotas.
- Como es posible actualmente en áreas cubiertas por radar, un historial de posición estará disponible para aeronaves perdidas, como en el caso del vuelo 370 de Malaysia Airlines .
El sistema solo recibe ADS-B en la radiodifusión de aeronaves en la frecuencia de 1090 MHz. Esto limita el sistema en general a aviones comerciales y aviones comerciales, a pesar del hecho de que los aviones pequeños con frecuencia están fuera del radar debido a que las montañas bloquean la señal en altitudes bajas. El sistema podría verse comprometido por aviones privados más pequeños con antenas ADS-B montadas exclusivamente en el vientre, debido a que el casco del avión bloquea la señal.
La razón fundamental para utilizar la red de satélites Iridium para esta nueva capacidad se debió a:
- Los satélites Iridium vuelan muy bajo y, por lo tanto, pueden recibir las señales de salida ADS-B de manera más confiable (los transpondedores y ADS-B fueron diseñados para la recepción en tierra).
- Los satélites Iridium se reemplazan con relativa frecuencia debido al aumento de la fricción del aire a su menor altitud y, por lo tanto, a su menor vida útil. Por lo tanto, el sistema se implementaría en iridio más rápido.
- Iridium proporciona cobertura mundial, incluidos los polos.
En septiembre de 2016, Aireon y FlightAware anunciaron una asociación [66] para proporcionar estos datos ADS-B basados en el espacio global a las aerolíneas para el seguimiento de vuelos de sus flotas y, en respuesta al vuelo 370 de Malaysia Airlines , para el cumplimiento de la OACI Global Aeronautical Distress. y el requisito del Sistema de seguridad (GADSS) para que las aerolíneas rastreen sus flotas. [67] En diciembre de 2016, Flightradar24 firmó un acuerdo con Gomspace para el seguimiento espacial en 2016. [68]
Posteriormente, SpaceX colocó 66 satélites operativos y 9 satélites Iridium de reserva en órbita en el transcurso de 8 lanzamientos entre el 14 de enero de 2017 y el 11 de enero de 2019. Otros 6 satélites de reserva permanecen en tierra.
La OACI describe el ADS-B basado en el espacio como un ecualizador de tecnología , que ofrece a las naciones en desarrollo una capacidad de vigilancia del espacio aéreo . Para 2020, 34 naciones desplegarán el sistema, incluidos los 17 miembros de Asecna en África y la agencia de servicios de navegación aérea Cocesna en Centroamérica. Las actualizaciones más frecuentes en las vías del Atlántico Norte permitieron reducir la separación longitudinal de 40 a 14 nmi (74 a 26 km) y las separaciones laterales de 23 a 19 nmi (43 a 35 km). La FAA planea una evaluación en el espacio aéreo del Caribe desde marzo de 2020 hasta 2021, para complementar el poco confiable radar Grand Turk Island que permite reducir la separación de 30 a 5 nmi (55,6 a 9,3 km). [69]
Ver también
- Siglas y abreviaturas en aviónica
- ASDE-X
- Sistema de identificación automática , un sistema conceptualmente similar para embarcaciones marinas
- Automatic Packet Reporting System (APRS), un sistema de rastreo basado en GPS conceptualmente similar en el servicio de radioaficionados
- DO-212 , estándares mínimos de rendimiento operativo para vigilancia automática aerotransportada (ADS)
- Eurocat (control de tráfico aéreo)
- FLARMA
- Seguimiento de vuelo
- Vuelo libre (control de tráfico aéreo)
- Seguimiento de aeronaves por GPS
- Sistema de prevención de colisiones portátil
- Sistema de prevención de colisiones de tráfico
Referencias
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Federal de Aviación .
- ^ "Cómo funciona ADS – B" . Airservices Australia . 28 de noviembre de 2012 . Consultado el 26 de julio de 2014 .
- ^ Richards, William R; O'Brien, Kathleen; Miller, Dean C (2010). "Nueva tecnología de vigilancia del tráfico aéreo" (PDF) . Boeing Aero Quarterly . 2 . Consultado el 7 de abril de 2014 .
- ^ a b c d Gugliotta, Guy (16 de noviembre de 2009). "Una mejora del tráfico aéreo para mejorar los viajes en avión" . The New York Times .
- ^ http://www.aai.aero/misc/AIPS_2014_18.pdf [ enlace muerto permanente ]
- ^ eDocket (PDF) , EE. UU .: GPO, diciembre de 2010
- ^ http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:305:0035:0052:EN:PDF
- ^ Davidson, Jason (23 de septiembre de 2013). "Requisitos de ADS-B que entran en vigor" . Clima universal.
- ^ a b Fredericks, Carey (26 de enero de 2009). "La tecnología innovadora lleva la vigilancia del tráfico aéreo a la Bahía de Hudson" . Revista Alas . Consultado el 19 de marzo de 2020 .
- ^ "Circular de Asesoramiento (AC) Nº 700-009" . 28 de febrero de 2019 . Consultado el 17 de septiembre de 2020 .
- ^ a b c d e Free flight systems , archivado desde el original el 17 de noviembre de 2012 , consultado el 19 de abril de 2011
- ^ a b c d e Regla final para ADS-B Out (PDF) , Administración Federal de Aviación , 28 de mayo de 2010
- ^ Lo que no te dicen los receptores ADS-B portátiles
- ^ "Transmisión de vigilancia", En ruta (información general), EE. UU .: FAA, archivado desde el original el 3 de mayo de 2011
- ^ "Servicios de transmisión", ADS-B , EE. UU .: FAA, archivado desde el original el 29 de abril de 2011
- ^ a b c d Scardina, John (7 de junio de 2002). "Descripción general de la decisión de enlace ADS-B de la FAA" (PDF) . Administración Federal de Aviación. Archivado desde el original (PDF) el 16 de marzo de 2007. Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Babbitt, Randy (5 de mayo de 2011), Discurso , Aero Club of Metro Atlanta (Administrador de la FAA).
- ^ a b c d e Kunzi, Fabrice; Hansman, R John (16-17 de julio de 2009), "Identificación de los beneficios del usuario de ADS-B para incentivar el equipamiento de GA", Reunión trimestral de JUP (presentación), MIT International Center for Air Transportation
- ^ "AOPA demos ADS-B for Civil Air Patrol", Novedades , 4 de marzo de 2003, archivado desde el original el 22 de julio de 2016
- ^ Hoja de datos , EE. UU .: FAA
- ^ "Aviónica impulsando ganancias de eficiencia" , Aviation Today (función)
- ^ a b c d e f g h Normas mínimas de rendimiento del sistema de aviación para la radiodifusión de vigilancia dependiente automática (ADS-B) . RTCA. 25 de junio de 2002. DO-242A .
- ^ "Las vulnerabilidades de los sistemas de control de tráfico aéreo podrían crear cielos hostiles [Black Hat] - SecurityWeek.Com" .
- ^ Strohmeier, Martin; Prestamistas, Vincent; Martinovic, Ivan (2015). "Verificación de ubicación ligera en redes de vigilancia del tráfico aéreo" (PDF) . Actas del primer taller de ACM sobre seguridad del sistema ciberfísico: 49–60. doi : 10.1145 / 2732198.2732202 .
- ^ "Decodificación de la posición ADS-B" .
- ^ Mozdzanowska, Aleksandra; et al. (18 a 20 de septiembre de 2007), "Dynamics of Air Transportation System Transition and Implications for ADS-B Equipage", Séptima Conferencia de Tecnología, Integración y Operaciones de Aviación (ATIO) , Belfast, Irlanda del Norte: AIAA
- ^ Estándares mínimos de rendimiento operativo para la vigilancia dependiente automática del transceptor de acceso universal (UAT): transmisión . RTCA. 29 de julio de 2004. DO-282A .
- ^ Estándares mínimos de rendimiento operativo para vigilancia dependiente automática de señales espontáneas extendidas a 1090 MHz: transmisión (ADS-B) y servicios de información de tráfico: transmisión (TIS-B) . RTCA. 10 de abril de 2003. DO-260A .
- ^ a b OACI (2012). Doc 9871 de la OACI, Disposiciones técnicas para el Modo S y las señales espontáneas extendidas (2 ed.). Organización de Aviación Civil Internacional. ISBN 978-92-9249-042-3.
- ^ Kunzi, Fabrice (30 de agosto de 2010), "ADS-B Avionics Architecture: 1090ES and UAT" , ADS-B forga , archivado desde el original el 8 de julio de 2011
- ^ Resumen del producto FIS-B , ITT, 25 de enero de 2011
- ^ a b c "FAA anuncia la arquitectura de transmisión y vigilancia dependiente automática" (Comunicado de prensa). Oficina de Asuntos Públicos de la FAA. 1 de julio de 2002. APA 27-02. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2012 . Consultado el 21 de febrero de 2011 .
- ^ "Requisitos de aprobación para el enlace de datos aire-tierra y ADS-B en apoyo de los requisitos de interoperabilidad" (PDF) . Agencia Europea de Seguridad Aérea . 21 de noviembre de 2012.
- ^ "TSO C ‐ 166A", biblioteca de normativas y orientaciones (PDF) , EE . UU . : FAA
- ^ "Multilateración: Superficie Aeroportuaria" . ERA como . Consultado el 30 de abril de 2013 .
- ^ "Próxima generación para guiarle puerta a puerta", Planificación de vuelo (artículo), AOPA, 2 de noviembre de 2011
- ^ Shaver, Timothy 'Tim' (29 de abril de 2011), "FAA Avionics Maintenance Branch Manager", en Thurber, Mett (ed.), Los distribuidores se deleitan con la nueva aviónica en AEA'11 , Avionics
- ^ "Años fiscales 2011–31", pronóstico (hoja de datos), FAA, 15 de febrero de 2011, archivado desde el original el 22 de septiembre de 2013
- ^ HR 658 sección 221 (c)
- ^ Semana de la aviación , 5 de abril de 2011
- ^ Socios de Nexa Capital
- ^ "FAA Officially Launches Radar's Replacement" , Flying Magazine , 136 (3): 18, 9 de marzo de 2009
- ^ a b "Schedule", Surveillance and Broadcast Services , EE.UU .: FAA , archivado desde el original el 28 de octubre de 2010
- ^ DO-289 v2 E&F
- ^ "Requisitos de rendimiento de salida de vigilancia dependiente automática-difusión (ADS-B) para apoyar el servicio de control de tránsito aéreo (ATC)" . Administración Federal de Aviación. 27 de mayo de 2010.
- ^ Kelly, Emma (23 de diciembre de 2009), "Australia en el primer lugar mundial en cobertura ADS-B a nivel nacional" , Flight International
- ^ "Carta de seguridad de la aviación" . Transport Canada, Civil Aviation. Enero de 2007 . Consultado el 1 de mayo de 2007 .
- ^ "ESTUDIO AERONÁUTICO: Mandato canadiense de requisitos de desempeño ADS-B Out" (PDF) . Nav Canada. Agosto de 2018 . Consultado el 5 de marzo de 2020 .
- ^ "AVISO DE ACTUALIZACIÓN DEL CAMBIO Mandato canadiense de requisitos de rendimiento de ADS-B Out" (PDF) . Nav Canada . Consultado el 5 de marzo de 2020 .
- ^ "Informe anual 2010" (PDF) . Isavia. pag. 26. Archivado desde el original (PDF) el 24 de mayo de 2013 . Consultado el 2 de febrero de 2012 .
- ^ "ADS-B" . Isavia . Consultado el 21 de septiembre de 2018 .
- ^ "Isavia firma un acuerdo para implementar ADS-B basados en el espacio" . Isavia . Consultado el 21 de septiembre de 2018 .
- ^ "India completa la instalación de la red terrestre ADS-B" .
- ^ http://www.icao.int/APAC/Meetings/2013_ADS_B_SITF12/SP03%20-%20IND%20ADS-B%20Implementation%20in%20India.pdf
- ^ "SS el Jeque Mohamed bin Zayed abre el Centro Sheikh Zayed" (Comunicado de prensa). Emiratos Árabes Unidos: GCAA. Noviembre de 2009 . Consultado el 13 de mayo de 2010 .
- ^ "Más instalaciones ADS-B en Abu Dhabi a través de ComSoft" (Comunicado de prensa). ComSoft. Marzo de 2009. Archivado desde el original el 29 de abril de 2009 . Consultado el 13 de mayo de 2010 .
- ^ "Embry-Riddle se convierte en el primero en la aviación general en utilizar el revolucionario sistema ADS-B" . Erau . 13 de mayo de 2003. Archivado desde el original el 12 de enero de 2008 . Consultado el 27 de julio de 2007 .
- ^ "Embry-Riddle Fleet primero en combinar Glass Cockpit y ADS-B" . 3 de febrero de 2006. Archivado desde el original el 16 de diciembre de 2007.
- ^ "Investigador aeroespacial de UND otorgó una subvención de $ 302.459 para estudiar tecnología de mejora de la seguridad" . Universidad de Dakota del Norte. 17 de noviembre de 2006 . Consultado el 3 de mayo de 2007 .
- ^ a b "¿ADS-B aumentará la seguridad y la protección de la aviación?" . AirSport Corporation. Agosto de 2000. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2007.
- ^ "Evaluación de la vulnerabilidad de la infraestructura de transporte mediante GPS" ( PPT ) . Centro de navegación de la USCG . Guardacostas de Estados Unidos. 5 de octubre de 2001 . Consultado el 16 de septiembre de 2008 .
- ^ "Aprobación de aeronavegabilidad circular 20-165A de asesoramiento de la FAA de vigilancia dependiente automática - sistemas de difusión (ADS-B)" . Administración Federal de Aviación. 7 de noviembre de 2012.
- ^ Scardina, John (7 de junio de 2002), The FAA ADS-B Link Decision (PDF) (descripción general), OACI, archivado desde el original (PDF) el 16 de mayo de 2011
- ^ esa. "Proba-V mapea el tráfico aéreo mundial desde el espacio" . Agencia Espacial Europea . Consultado el 22 de marzo de 2018 .
- ^ "Aireon y FlightAware se asocian para lanzar la solución de aerolínea GlobalBeacon para el cumplimiento de seguimiento de vuelos de aerolíneas de la OACI" . Consultado el 21 de septiembre de 2016 .
- ^ "Actualización sobre iniciativas globales de seguimiento de aeronaves relacionadas con GADSS" . Consultado el 21 de septiembre de 2016 .
- ^ "Seguimiento de vuelos por satélite - Blog de Flightradar24" . www.flightradar24.com .
- ^ Bill Carey (29 de octubre de 2019). "ADS-B basado en el espacio hace incursiones globales" . Semana de la aviación y tecnología espacial .
Otras lecturas
- Richards, Michael 'Mike' (2010). Explicación del radar virtual . G4WNC. Sociedad de Radio de Gran Bretaña . ISBN 978-1-905086-60-3.
enlaces externos
- Transmisión automática de vigilancia dependiente (ADS-B) (sitio web oficial), EE. UU .: FAAServicios de transmisión ADS-B (PDF) (sitio web oficial), EE. UU .: FAA
- "ADS-B en el Golfo de México", Aviation News , EE. UU .: FAA, archivado desde el original el 7 de junio de 2010
- "ADS-B", Archivo de noticias , AOPA, 11 de julio de 2007, archivado desde el original el 17 de agosto de 2007
- "ADS-B", FedEx Ordered ADS-B Security Whistleblower to Psychiatric Exam , JetPilots.com, 31 de mayo de 2017, archivado desde el original el 11 de diciembre de 2018 , consultado el 31 de julio de 2019
- "ADS-B", Nextgen and Noise Pollution the FAAs Carte Blanche to Send Planes Streaming Over Our Houses , medium.com, 31 de mayo de 2017, archivado desde el original el 18 de agosto de 2019 , consultado el 18 de agosto de 2019
- Monitor ADS-B : una herramienta gratuita para decodificar, mostrar y registrar mensajes ADS-B